EP0271739B1 - Procédé de réparation ou de protection d'une extrémité de tube métallique d'échangeur de chaleur, et manchon pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Procédé de réparation ou de protection d'une extrémité de tube métallique d'échangeur de chaleur, et manchon pour sa mise en oeuvre Download PDF

Info

Publication number
EP0271739B1
EP0271739B1 EP87117143A EP87117143A EP0271739B1 EP 0271739 B1 EP0271739 B1 EP 0271739B1 EP 87117143 A EP87117143 A EP 87117143A EP 87117143 A EP87117143 A EP 87117143A EP 0271739 B1 EP0271739 B1 EP 0271739B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
sleeve
area
corrosion
submitted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP87117143A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0271739A1 (fr
Inventor
Gilbert Vigneron
Jean Bezier
Thong Nguyen Thanh
Pierre Vidal
Guy Zacharie
Lucien Guillemin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stein Industrie SA
Electricite de France SA
Original Assignee
Stein Industrie SA
Electricite de France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9341064&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0271739(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Stein Industrie SA, Electricite de France SA filed Critical Stein Industrie SA
Publication of EP0271739A1 publication Critical patent/EP0271739A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0271739B1 publication Critical patent/EP0271739B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F11/00—Arrangements for sealing leaky tubes and conduits
    • F28F11/02—Arrangements for sealing leaky tubes and conduits using obturating elements, e.g. washers, inserted and operated independently of each other
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49352—Repairing, converting, servicing or salvaging
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49718—Repairing
    • Y10T29/49732—Repairing by attaching repair preform, e.g., remaking, restoring, or patching
    • Y10T29/49742—Metallurgically attaching preform
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49718—Repairing
    • Y10T29/49748—Repairing by shaping, e.g., bending, extruding, turning, etc.
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49908—Joining by deforming
    • Y10T29/49909—Securing cup or tube between axially extending concentric annuli
    • Y10T29/49911—Securing cup or tube between axially extending concentric annuli by expanding inner annulus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining
    • Y10T29/49908—Joining by deforming
    • Y10T29/49938—Radially expanding part in cavity, aperture, or hollow body
    • Y10T29/4994—Radially expanding internal tube
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12347—Plural layers discontinuously bonded [e.g., spot-weld, mechanical fastener, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a method for repairing or protecting a damaged or corrosion-prone area of an end of a metal exchanger tube in the vicinity of the internal face of its tube plate, in which the inside is inserted tube a metal sleeve with an external diameter less than the internal diameter of the tube, over a sufficient length from the external face of the tube plate to penetrate the tube beyond the damaged or prone to corrosion area, localized expansion is carried out from the end of the sleeve located on the side of the external face of the tube plate on the tube, this end of the sleeve is locally welded to the corresponding end of the tube, the end of the sleeve is docked in the tube beyond the damaged or corrosion-prone area and locally welds this end of the sleeve to the inside of the tube with partial penetration into it. It also extends to a mason usable in this process.
  • one of the fluids for example the heating fluid
  • circulates inside the tubes and the other, for example the heated fluid, to the outside of the tubes.
  • Document EP A 0 181 250 describes a method for repairing a damaged or corrosion-prone area at the end of a metal tube of a steam generator in the vicinity of the internal face of its tube plate, in which the inside the tube a metal jacket with an external diameter slightly smaller than the internal diameter of the tube over a length sufficient to penetrate the tube beyond the damaged area.
  • An expansion of the part of the liner close to the external face of the tube plate is carried out in the tube, then the corresponding edges of the sleeve and of the tube are welded together.
  • the end of the sleeve is expanded diametrically beyond the area damaged by swelling and the expanded part of the sleeve is brazed with the tube.
  • Document EP-A 0 121 137 has proposed a similar method, in which, after having accosted the sleeve against the tube beyond the damaged zone of the tube, the sleeve was subjected to an upward or downward translation to ensure better contact between them, then performed a weld in the expanded area between the sleeve and the tube.
  • This process had the same defect as the previous one with regard to the appearance of thermal stresses between tube and sleeve at the weld between their edges and did not make it possible to precisely determine the translation of the sleeve necessary to obtain a good seal of the area of the expanded sleeve beyond the damaged area of the tube.
  • the object of the present invention is to provide a method of repairing or protecting a damaged or subject to corrosion area of a tube end, which avoids any danger of subsequent corrosion of the tube, in particular by creating excessive residual stresses in that -this, while constituting a mechanically robust protection and an absolute seal.
  • the method according to the invention is characterized in that the localized welding is carried out inside the expanded zone set back from the edge of the sleeve, with partial penetration of the weld into the tube, and in that then performs an expansion of the end region of the sleeve against the tube in an area located inside the tube plate above the localized weld.
  • the invention further extends to a sleeve for carrying out the method of the invention, with an external diameter slightly less than the internal diameter of the tube, and with a length greater than that of the damaged area or subject to corrosion, characterized in that it comprises either in the vicinity of one of its ends an external metallic coating of small thickness which is a good conductor of heat and which is not very oxidizable, or, at least at one of its ends, an area provided with fines longitudinal external grooves, or both.
  • the tube 1 is fixed to the tubular plate 2, in the usual way, by swaging, and its lower end is welded to the external face of this plate, as represented by the weld bead 3.
  • the repair is carried out using an internal sleeve 5, with an external diameter slightly smaller than the internal diameter of the tube, which covers the partially corroded zone of the tube.
  • This sleeve 5 is tightly connected to the tube in the two zones 6, inside the tube plate, and 7, beyond the latter and the corroded zone.
  • the sleeve is first expanded in the tube in a localized manner in this zone. This expansion can take place under inert gas or with inert gas blowing.
  • the welding is carried out back from the edge of the sleeve by the automatic arc arc process using an inert gas using a device for internal welding of tubes (this position allowing greater flexibility in the adjustment in altitude welding torch).
  • the preliminary expansion allows the heat to be concentrated in the area to be welded, which facilitates the penetration of the weld, the removal of the metal after welding and the evacuation of the gas trapped between the tube and the sleeve.
  • the weld bead must have good penetration into the thickness of the tube (from 20% to 75% thereof), but without crossing it.
  • the sleeve can be provided in the region provided for the weld bead and on either side of it with a thin deposit of a metal which is not very oxidizable and which is a good conductor of heat. , such as le.chrome, obtained for example by metallization (deposit 14 in fig. 3). It is also possible, in order to further facilitate the evacuation of the air retained in the gap between the tube and the sleeve, to provide the lower end of the sleeve up to the level of the weld bead with fine longitudinal grooves. , for example four grooves at 90 ° (grooves 15 and fig. 4). The air can be evacuated either by blowing inert gas, or by vacuum, if the assembly allows.
  • the upper weld is then produced after the sleeve has come into contact with the tube by controlled deformation of the diameter, by controlling the expansion of the sleeve by the number of spindle turns of a dudgeon.
  • This ensures good repeatability of obtaining good contact between the tube and the sleeve, a necessary condition for ensuring good bond welding by limiting the stresses induced in the tube.
  • This upper welding can also be carried out behind the edge of the sleeve, for example at 20 or 30 mm from this edge (weld bead 9 in FIG. 1). It is also possible to ensure complete fusion welding of the edge of the sleeve (weld bead 9A in FIG. 2).
  • the shape of this connection allows the control of the zone 13 thermally affected by the welding and located above the welding.
  • This type of weld bead is obtained by adjusting the position and the inclination of the welding electrode, that is to say by appropriate preparation of the end of the sleeve by machining.
  • the welding operations by the arc process under inert gas with tungsten electrode can optionally be substituted for laser beam or electron beam welds.
  • the quality of the welds can be controlled by non-destructive means such as endoscopic examination, penetrant testing, eddy currents and ultrasound.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un procédé de réparation ou de protection d'une zone endommagée ou sujette à corrosion d'une extrémité de tube métallique d'échangeur au voisinage de la face interne de sa plaque tubulaire, dans lequel on introduit à l'intérieur du tube un manchon métallique de diamètre externe inférieur au diamètre interne du tube, sur une longueur suffisante à partir de la face externe de la plaque tubulaire pour pénétrer dans le tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion, on effectue un dudgeonnage localisé de l'extrémité du manchon située du côté de la face externe de la plaque tubulaire sur le tube, on soude localement cette extrémité du manchon sur l'extrémité correspondante du tube, on accoste dans le tube l'extrémité du manchon au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion et soude localement cette extrémité du manchon sur l'intérieur du tube avec pénétration partielle dans celui-ci. Elle s'étend en outre à un ma- chon utilisable dans ce procédé.
  • Dans les échangeurs de chaleur du type à faisceau de tubes fixés sur des plaques tubulaires épaisses, l'un des fluides, par exemple le fluide chauffant, circule à l'intérieur des tubes, et l'autre, par exemple le fluide chauffé, à l'extérieur des tubes.
  • Lorsqu'à la suite d'une corrosion un défaut traverse la paroi d'un ou de plusieurs tubes, provoquant la fuite d'un débit, même relativement faible, de l'un des fluides dans l'autre, il s'ensuit divers inconvénients:
    • - perte d'efficacité de l'échangeur. donc du rendement de l'installation,
    • - risque d'aggravation du défaut, de rupture totale du tube et d'endommagement des tubes voisins par effet de fouet,
    • - dans le cas d'un échangeur de centrale nucléaire, notamment des générateurs de vapeur des chaudières de centrales nucléaires à eau sous pression, fuite possible de fluide radioactif vers le fluide non radioactif, et de contamination du circuit de ce dernier.
  • Lorsqu'une fuite intervient dans la paroi d'un tube, on a déjà proposé d'éliminer celui-ci par bouchage à l'aide de bouchons mis en place aux deux extrémités du tube dans la ou les plaques tubulaires. Ceci ne peut toutefois se faire que pour un nombre limité de tubes, pour ne pas réduire de façon importante le débit de fluide traité par l'échangeur.
  • On a aussi proposé d'arrêter la fuite à l'aide d'un manchon interne mis en place, soit par dudgeonnage mécanique, soit par dudgeonnage hydraulique, soit par expansion à l'aide d'une bague en élastomère, soit par explosion, soit par brasage.
  • De tels procédés ne donnent pas complètement satisfaction, car la fixation du manchon dans le tube par les procédés de dudgeonnage mécanique ou hydraulique, ou par expansion par une bague en élastomère, ou par explosion, induit dans le tube des contraintes, source de danger de corrosion, qui ne peuvent être éliminées sous peine de dédudgeonna- ge.
  • Le document EP A 0 181 250 décrit un procédé de réparation d'une zone endommagée ou sujette à corrosion d'une extrémité de tube métallique de générateur de vapeur au voisinage de la face interne de sa plaque tubulaire, dans lequel on introduit à l'intérieur du tube une chemise métallique de diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne du tube sur une longueur suffisante pour pénétrer dans le tube au-delà de la zone endommagée. On effectue un dudgeonnage de la partie de la chemise proche de la face externe de la plaque tubulaire dans le tube, puis soude entre eux les bords correspondants du manchon et du tube. On expanse diamétralement l'extrémité du manchon au-delà de la zone endommagée par dudgeonnage et on brase la partie expansée du manchon avec le tube. Un tel procédé crée des contraintes thermiques à l'endroit de la soudure entre les bords du manchon et du tube, et ne permet pas de protéger la zone de la soudure entre tube et manchon à l'intérieur de la plaque tubulaire contre les infiltrations du fluide circulant autour des tubes, et entraîne donc des dangers de corrosion de 3 cette soudure. Par ailleurs, le brasage entre tube et manchon au-delà de la zone endommagée du tube, soumis en service à des températures élevées et parfois à des variations de température importantes, perd à la longue de son étanchéité.
  • On a proposé dans le document EP-A 0 121 137 un procédé analogue, dans lequel, après avoir accosté le manchon contre le tube au-delà de la zone endommagée du tube, on soumettait le manchon à une translation vers le haut ou le bas pour assurer un meilleur contact entre eux, puis effectuait une soudure dans la zone expansée entre le manchon et le tube. Ce procédé présentait le même défaut que le précédent en ce qui concerne l'apparition de contraintes thermiques entre tube et manchon au niveau de la soudure entre leurs bords et ne permettait pas de déterminer avec précision la translation du manchon nécessaire pour obtenir une bonne étanchéité de la zone du manchon expansée au-delà de la zone endommagée du tube.
  • La présente invention a pour but de procurer un procédé de réparation ou de protection d'une zone endommagée ou sujette à corrosion d'une extrémité de tube, qui évite tout danger de corrosion ultérieure du tube, notamment par création de contraintes résiduelles excessives dans celui-ci, tout en constituant une protection mécaniquement robuste et d'une étanchéité absolue.
  • Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on effectue le soudage localisé à l'intérieur de la zone dudgeonnée en retrait du bord du manchon, avec pénétration partielle de la soudure dans le tube, et en ce que l'on effectue ensuite un dudgeonnage de la zone d'extrémité du manchon contre le tube dans une zone située à l'intérieur de la plaque tubulaire au-dessus de la soudure localisée.
  • Il répond de préférence à au moins l'une des caractéristiques suivantes:
    • - Préalablement à l'introduction du manchon dans le tube, on perce dans le tube un ou plusieurs trous de faible diamètre, traversant sa paroi complètement ou incomplètement, légèrement au-delà de la face interne de la plaque tubulaire.
    • - On effectue un dudgeonnage localisé de l'extrémité du manchon du côté de la face externe de la plaque tubulaire sous gaz inerte ou avec soufflage de gaz inerte.
    • - Préalablement à l'introduction du manchon dans le tube, on munit l'extrémité de celui-ci destinée à être dudgeonnée dans le tube du côté de la face externe de la plaque tubulaire d'un revêtement métallique de faible épaisseur, bon conducteur de la chaleur et peu oxydable.
    • - Préalablement à l'introduction du manchon dans le tube, on munit l'extrémité de celui-ci destinée à être dudgeonnée dans le tube du côté de la face externe de la plaque tubulaire d'une série de rainures longitudinales, et avant d'effectuer le soudage on chasse l'air présent dans l'interstice entre le tube et le manchon par soufflage de gaz inerte dans ces rainures ou par mise sous vide de celles-ci.
    • - On munit aussi l'autre extrémité du manchon d'une série de rainures longitudinales, et avant d'effectuer le soudage près de cette autre extrémité on chasse l'air présent dans l'interstice entre le tube et le manchon par soufflage de gaz inerte dans les rainures ou par mise sous vide.
    • - Après avoir effectué la soudure du manchon sur la zone d'extrémité du tube du côté de la face externe de la plaque tubulaire, on effectue plusieurs passes de dudgeonnage du manchon dans le tube au-delà de cette soudure.
    • - On effectue les soudages du manchon sur le tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion en retrait de l'extrémité du manchon.
    • - On effectue l'accostage de l'extrémité du manchon dans le tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion par déformation contrôlée du diamètre.
    • - On effectue le soudage du manchon sur le tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion sur le bord lui-même du manchon.
    • - On soumet la soudure de l'extrémité dudgeonnée du manchon sur l'intérieur du tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion à un traitement de détensionnement à l'aide d'un inducteur interne.
    • - On soumet la zone du manchon au-delà de celle dudgeonnée dans le tube à l'intérieur de la plaque tubulaire à un traitement de détensionnement par un dudgeonnage léger.
  • L'invention s'étend en outre à un manchon pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, de diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne du tube, et de longueur supérieure à celle de la zone endommagée ou sujette à corrosion, caractérisé en ce qu'il comporte soit au voisinage de l'une de ses extrémités un revêtement métallique externe de faible épaisseur bon conducteur de la chaleur et peu oxydable, soit à partie d'au moins l'une de ses extrémités une zone munie de fines rainures externes longitudinales, soit les deux.
  • Il est décrit ci-après, à titre d'exemples et en référence aux figures du dessin annexé, les extrémités voisines de la plaque tubulaire de tubes d'échangeur de chaleur entre eau primaire radioactive réchauffée par passage dans le coeur d'un réacteur nucléaire, et eau secondaire à réchauffer par échange indirect de chaleur avec l'eau primaire, réparés par le procédé de l'invention.
    • La figure 1 représente en élévation avec coupe diamétrale partielle l'extrémité d'un tube au voisinage de la plaque tubulaire, munie d'un manchon interne de réparation dudgeonné et soudé sur le tube.
    • La figure 2 représente en élévation avec coupe diamétrale partielle une variante de réparation dans laquelle le manchon est soudé sur le tube le long de son bord supérieur.
    • La figure 3 représente une variante de manchon de réparation, munie près de son bord inférieur d'un mince dépôt d'un métal peu oxydable et bon conducteur de la chaleur.
    • La figure 4 représente une variante de manchon de réparation, munie près de son bord inférieur de rainures permettant de chasser l'air lors de son soudage au tube.
  • Dans la figure 1, le tube 1 est fixé à la plaque tubulaire 2, de la manière habituelle, par dudgeonnage, et son extrémité inférieure est soudée à la face externe de cette plaque, comme représenté par le cordon de soudure 3.
  • La zone de fin de dudgeonnage du tube, au voisinage de la face interne de la plaque tubulaire, a été soumise à une corrosion sous contrainte qui l'a endommagée, comme représenté en 4.
  • La réparation est effectuée à l'aide d'un manchon interne 5, de diamètre externe un peu inférieur au diamètre interne du tube, qui recouvre la zone du tube partiellement corrodée.
  • Ce manchon 5 est lié de façon étanche au tube dans les deux zones 6, à l'intérieur de la plaque tubulaire, et 7, au-delà de celle-ci et de la zone corrodée.
  • Pour réaliser la liaison inférieure dans la zone 6 à l'intérieur de la plaque tubulaire, le manchon est d'abord dudgeonné dans le tube de façon localisée dans cette zone. Ce dudgeonnage peut avoir lieu sous gaz inerte ou avec soufflage de gaz inerte.
  • Puis l'on effectue le soudage en retrait du bord du manchon par le procédé automatique à l'arc sous gaz inerte à l'aide d'un dispositif pour soudage interne de tubes (cette position autorisant une plus grand souplesse dans le réglage en altitude de la torche de soudage). Le dudgeonnage préliminaire permet de concentrer la chaleur dans la zone à souder, ce qui facilite la pénétration de la soudure, les retraits du métal après soudage et l'évacuation du gaz emprisonné entre le tube et le manchon. Le cordon de soudure doit présenter une bonne pénétration dans l'épaisseur du tube (de 20% à 75% de celle-ci), mais sans la traverser.
  • Pour faciliter l'opération de soudage, le manchon peut être muni dans la région prévue pour le cordon de soudure et de part et d'autre de celle-ci d'un mince dépôt d'un métal peu oxydable et bon conducteur de la chaleur, tel que le.chrome, obtenu par exmple par métallisation (dépôt 14 de la fig.3). On peut aussi, afin de faciliter encore plus l'évacuation de l'air retenu dans l'interstice entre le tube et le manchon, munir l'extrémité inférieure du manchon jusqu'au-delà du niveau du cordon de soudure de fines rainures longitudinales, par exemple quatre rainures à 90° (rainures 15 et de la fig.4). L'évacuation de l'air peut s'effectuer soit par soufflage de gaz inerte, soit par mise sous vide, si l'assemblage le permet.
  • Après réalisation de la soudure inférieure, on soumet la zone 6 au-dessus de celle-ci à plusieurs passes de dudgeonnage, en assurant ainsi une barrière d'étanchéité, soustrayant la zone affectée par la soudure à l'action corrosive de l'eau circulant autour des tubes. Un traitement thermique de suppression des tensions dans ce cordon de soudure, susceptible d'avoir un effet défavorable en raison de la présence de la plaque tubulaire, n'est plus nécessaire.
  • On réalise ensuite la soudure supérieure après accostage du manchon dans le tube par déformation contrôlée du diamètre, en pilotant l'expansion du manchon par le nombre de tours de broche d'un dudgeon. On assure ainsi une bonne répétitivité de l'obtention d'un bon contact entre tube et manchon, condition nécessaire pour assurer une bonne soudure de liaison en limitant les contraintes induites dans le tube. Cette soudure supérieure peut être effectuée également en retrait du bord du manchon, par exemple à 20 ou 30 mm de ce bord (cordon de soudure 9 de la figure 1). On peut aussi assurer la soudure par fusion complète du bord du manchon (cordon de soudure 9A de la fig.2). La forme de cette liaison permet le contrôle de la zone 13 affectée thermiquement par le soudage et située au-dessus de la soudure.
  • Ce type de cordon de soudure est obtenu par réglage de la position et de l'inclinaison de l'électrode de soudage, soit par une préparation appropriée de l'extrémité du manchon par usinage.
  • Quelle que soit la position de la soudure supérieure du manchon, on peut assurer la suppression des tensions dans celle-ci à l'aide d'un traitement thermique local par inducteur interne.
  • Afin d'éviter une montée en pression éventuelle dans l'espace 11 compris entre le tube et le manchon par accumulation à travers une fuite de résidus divers, de gaz ou d'eau, il est possible de percer un ou plusieurs trous tels que 12 dans le tube, préalablement à la mise en place du manchon. Ces trous peuvent traverser de part en part la paroi du tube, comme représenté. On peut aussi laisser une faible épaisseur résiduelle de métal du tube, celle-ci servant alors de membrane de sécurité en cas d'une montée en pression dans l'espace 11. Ce ou ces trous peuvent également contribuer à faciliter la réalisation de la liaison supérieure entre le tube et le manchon, notamment lors de l'opération de soudage, où le gaz emprisonné pourrait gêner la fermeture du bain de soudure.
  • On peut substituer éventuellement aux opérations de soudage par le procédé à l'arc sous gaz inerte avec électrode de tungstène des soudages par faisceau laser ou par faisceau électronique.
  • On peut contrôler la qualité des soudures par des moyens non destructifs tels que l'examen endoscopique, le ressuage, les courants de Foucault et les ultra-sons.

Claims (14)

1. Procédé de réparation ou de protection d'une zone endommagée ou sujette à corrosion (4) d'une extrémité de tube métallique d'échangeur (1) au voisinage de la face interne de sa plaque tubulaire (2), dans lequel on introduit à l'intérieur du tube un manchon métallique (5) de diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne du tube, sur une longueur suffisante à partir de la face externe de la plaque tubulaire pour pénétrer dans le tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion, on effectue un dudgeonnage localisé (6) de l'extrémité du manchon située du côté de la face externe de la plaque tubulaire sur le tube, on soude localement (8) cette extrémité du manchon sur l'extrémité correspondante du tube, on accoste dans le tube l'extrémité du manchon (7) au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion et soude localement (9) cette extrémité du manchon sur l'intérieur du tube avec pénétration partielle dans celui-ci, caractérisé en ce que l'on effectue le soudage localisé (8) à l'intérieur de la zone dudgeonnée (6) en retrait du bord du manchon, avec pénétration partielle de la soudure dans le tube, et en ce que l'on effectue ensuite un dudgeonnage de la zone d'extrémité du manchon contre le tube dans une zone située à l'intérieur de la plaque tubulaire au-dessus de la soudure localisée (8).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, préalablement à l'introduction du manchon dans le tube, on perce dans le tube un ou plusieurs trous de faible diamètre (12), traversant sa paroi complètement ou incomplètement, légèrement au-delà de la face interne de la plaque tubulaire.
3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, l'on effectue un dudgeonnage localisé de l'extrémité du manchon du côté de la face externe de la plaque tubulaire sous gaz inerte ou avec soufflage de gaz inerte.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, préalablement à l'introduction du manchon dans le tube, on munit l'extrémité de celui-ci destinée à être dudgeonnée dans le tube du côté de la face externe de la plaque tubulaire d'un revêtement métallique de faible épaisseur, bon conducteur de la chaleur et peu oxydable (14, figure 3).
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, préalablement à l'introduction du manchon dans le tube, on munit l'extrémité de celui-ci destinée à être dudgeonnée dans le tube du côté de la face externe de la plaque tubulaire d'une série de rainures longitudinales (15, figure 4) et en ce qu'avant d'effectuer le soudage on chasse l'air présent dans l'interstice entre le tube et le manchon par soufflage de gaz inerte dans ces rainures ou par mise sous vide de celles-ci.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on munit aussi l'autre extrémité du manchon d'une série de rainures longitudinales, et en ce qu'avant d'effectuer le soudage près de cette autre extrémité on chasse l'air présent dans l'interstice entre le tube et le manchon par soufflage de gaz inerte dans les rainures ou par mise sous vide.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'après avoir effectué la soudure du manchon sur la zone d'extrémité du tube du côté de la face externe de la plaque tubulaire, on effectue plusieurs passes de dudgeonnage du manchon dans le tube au-delà de cette soudure.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on effectue le soudage du manchon sur le tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion, en retrait de l'extrémité du manchon.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on effectue l'accostage de l'extrémité du manchon dans le tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion par déformation contrôlée du diamètre.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on effectue le soudage du manchon sur le tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion sur le bord lui-même du manchon (9A, figure 2).
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on soumet la soudure de l'extrémité dudgeonnée du manchon sur l'intérieur du tube au-delà de la zone endommagée ou sujette à corrosion à un traitement de détensionnement à l'aide d'un inducteur interne.
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'on soumet la zone (10) du manchon au-delà de celle dudgeonnée dans le tube à l'intérieur de la plaque tubulaire à un traitement de détensionnement par un dudgeonnage léger.
13. Manchon pour réparation ou protection d'une zone endommagée ou sujette à corrosion d'une extrémité de tube métallique d'échangeur de chaleur selon le procédé de la revendication 1, de diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne du tube, et de longueur supérieure à celle de la zone endommagée ou sujette à corrosion, caractérisé en ce qu'il comporte au voisinage de l'une de ses extrémités un revêtement métallique externe de faible épaisseur, bon conducteur de la chaleur et peu oxydable (14, figure 3).
14. Manchon pour réparation ou protection d'une zone endommagée ou sujette à corrosion d'une extrémité de tube métallique d'échangeur de chaleur selon le procédé de la revendication 1, de diamètre externe légèrement inférieur au diamètre interne du tube, et de longueur supérieure à celle de la zone endommagée ou sujette à corrosion, caractérisé en ce qu'il comporte à partir d'au moins l'une de ses extrémités une zone munie de fines rainures externes longitudinales (15, figure 4).
EP87117143A 1986-11-21 1987-11-20 Procédé de réparation ou de protection d'une extrémité de tube métallique d'échangeur de chaleur, et manchon pour sa mise en oeuvre Expired - Lifetime EP0271739B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8616231A FR2607235B1 (fr) 1986-11-21 1986-11-21 Procede de reparation ou de protection d'une extremite de tube metallique d'echangeur de chaleur, et manchon pour sa mise en oeuvre
FR8616231 1986-11-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0271739A1 EP0271739A1 (fr) 1988-06-22
EP0271739B1 true EP0271739B1 (fr) 1990-10-03

Family

ID=9341064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87117143A Expired - Lifetime EP0271739B1 (fr) 1986-11-21 1987-11-20 Procédé de réparation ou de protection d'une extrémité de tube métallique d'échangeur de chaleur, et manchon pour sa mise en oeuvre

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4960650A (fr)
EP (1) EP0271739B1 (fr)
JP (1) JPS63153398A (fr)
KR (1) KR880006523A (fr)
DE (1) DE3765402D1 (fr)
ES (1) ES2017991B3 (fr)
FR (1) FR2607235B1 (fr)
IN (1) IN172043B (fr)
ZA (1) ZA878663B (fr)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8920382D0 (en) * 1989-09-08 1989-10-25 Nnc Ltd Heat exchangers
FR2652440B1 (fr) * 1989-09-27 1993-12-03 Framatome Procede de reparation par chemisage d'un tube tel qu'un tube de generateur de vapeur.
US5430270A (en) * 1993-02-17 1995-07-04 Electric Power Research Institute, Inc. Method and apparatus for repairing damaged tubes
US5372391A (en) * 1993-02-22 1994-12-13 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Internal pipe attachment mechanism
US5392322A (en) * 1993-11-22 1995-02-21 General Electric Company Shroud repair clamp
FR2726885A1 (fr) * 1994-11-15 1996-05-15 Framatome Sa Procede de fixation resistante et etanche d'une manchette a l'interieur d'un tube metallique et manchette de reparation d'un tube metallique
FR2736989B1 (fr) * 1995-07-19 1997-08-22 Gec Alsthom Stein Ind Dispositif destine a etre fixe de facon etanche sur au moins un element cylindrique
US7551705B2 (en) * 2003-12-11 2009-06-23 Areva Np, Inc. Fuel assembly top nozzle repair sleeve and method for repairing a fuel assembly
DE102004056619B4 (de) * 2004-03-09 2007-06-06 BRÜNDERMANN, Georg Verfahren zur Herstellung einer Wärmetauscher-Trennwand mit einer Aufpanzerung und Wärmetauscher-Trennwand
EP1722917A1 (fr) * 2004-03-09 2006-11-22 Bründermann, Georg Procede pour produire une paroi de separation pour un echangeur thermique comprenant une armature et paroi de separation pour echangeur thermique
US9101997B2 (en) * 2008-09-11 2015-08-11 Siemens Energy, Inc Asymmetric heat sink welding using a penetration enhancing compound
US20150105212A1 (en) * 2013-10-14 2015-04-16 Caterpillar Inc. System and method for salvaging a pin-bore assembly
RU2675952C2 (ru) * 2014-01-10 2018-12-25 Эуротекника Меламине, Люксембург, Цвайгнидерлассунг ин Иттиген Трубчатый теплообменник и установка, в частности реактор для производства меламина, содержащая такой теплообменник
CN114182088B (zh) * 2021-12-08 2023-10-13 中国石油大学(华东) 降低管壳式换热器换热管与管板焊接接头应力腐蚀开裂风险的局部热处理方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB471413A (en) * 1935-12-02 1937-09-02 Hall & Kay Ltd Improvements in or relating to metal sockets, bushes, ferrules, rivets and the like
US3064344A (en) * 1956-09-24 1962-11-20 Chicago Bridge & Iron Co Method of producing lined vessels
GB1143590A (fr) * 1965-04-14
US3792603A (en) * 1972-07-26 1974-02-19 Glaenzer Spicer Sa Apparatus for assembling two parts into interlocked and interfitting relationship
CH581200A5 (fr) * 1974-04-27 1976-10-29 Bes Sa
USRE30802E (en) * 1976-03-26 1981-11-24 Combustion Engineering, Inc. Method of securing a sleeve within a tube
US4028789A (en) * 1976-03-29 1977-06-14 Westinghouse Electric Corporation Method of installing a sleeve in one end of a tube
US4411456A (en) * 1976-04-02 1983-10-25 Martin Charles F Apparatus, methods, and joints for connecting tubular members
JPS56149596A (en) * 1980-04-21 1981-11-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Repairing method of heat transmitting fine tube for heat exchanger
US4368571A (en) * 1980-09-09 1983-01-18 Westinghouse Electric Corp. Sleeving method
JPS5790595A (en) * 1980-11-27 1982-06-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Repairing method of heat transfer pipe
JPS57196096A (en) * 1981-05-26 1982-12-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Repairing method of heat exchanger tube
JPS57196097A (en) * 1981-05-26 1982-12-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Repairing method of heat exchanger tube
US4641409A (en) * 1982-09-23 1987-02-10 Westinghouse Electric Corp. Reconstituting a nuclear reactor fuel assembly
US4592577A (en) * 1982-09-30 1986-06-03 The Babcock & Wilcox Company Sleeve type repair of degraded nuclear steam generator tubes
US4505017A (en) * 1982-12-15 1985-03-19 Combustion Engineering, Inc. Method of installing a tube sleeve
EP0121137A1 (fr) * 1983-04-04 1984-10-10 Combustion Engineering, Inc. Manchon soudé d'étanchéité
US4513786A (en) * 1983-04-14 1985-04-30 Combustion Engineering, Inc. Mechanical tube plub
US4580426A (en) * 1984-02-27 1986-04-08 Westinghouse Electric Corp. Hybrid expansion apparatus and process
JPS60211289A (ja) * 1984-04-05 1985-10-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 管の補修方法
FR2572800B1 (fr) * 1984-11-06 1988-10-14 Framatome Sa Procede de reparation par chemisage d'un tube d'un generateur de vapeur et chemise de reparation de ce tube
US4713870A (en) * 1985-03-26 1987-12-22 Raychem Corporation Pipe repair sleeve apparatus and method of repairing a damaged pipe
JP2785518B2 (ja) * 1991-06-24 1998-08-13 日産自動車株式会社 グローブボックスダンパーの取付構造

Also Published As

Publication number Publication date
KR880006523A (ko) 1988-07-23
IN172043B (fr) 1993-03-20
JPS63153398A (ja) 1988-06-25
ZA878663B (en) 1988-05-18
FR2607235B1 (fr) 1990-02-16
FR2607235A1 (fr) 1988-05-27
EP0271739A1 (fr) 1988-06-22
US4960650A (en) 1990-10-02
ES2017991B3 (es) 1991-03-16
DE3765402D1 (de) 1990-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0271739A1 (fr) Procédé de réparation ou de protection d'une extrémité de tube métallique d'échangeur de chaleur, et manchon pour sa mise en oeuvre
EP0181250B1 (fr) Procédé de réparation par chemisage d'un tube d'un générateur de vapeur et chemise de réparation de ce tube
FR2666879A1 (fr) Procede de remplacement d'un tube d'un echangeur de chaleur a tubes droits et utilisation de ce procede.
KR20080106965A (ko) 용접 이음부의 보전 장치 및 보전 방법
EP0248728B1 (fr) Procédé de fixation résistante et étanche d'un élément cylindrique creux à l'intérieur d'un tube et élément cylindrique pour la mise en oeuvre de ce procédé
FR2742368A1 (fr) Procede de raccordement par soudage heterogene bout a bout de deux pieces de natures differentes et utilisations
FR2598209A1 (fr) Procede et dispositif de chemisage a distance d'un tube de generateur de vapeur d'un reacteur nucleaire a eau sous pression.
EP0406043A1 (fr) Outillage de travail à l'intérieur d'un élément tubulaire
EP0196971B1 (fr) Procédé de réparation par chemisage d'un tube de générateur de vapeur
EP0699499B1 (fr) Procédé de réparation d'une liaison soudée hétérogène entre une tubulure d'un composant d'un réacteur nucléaire et une tuyauterie
EP0263733B1 (fr) Dispositif de bouchage étanche d'un orifice traversant une paroi
FR2665758A1 (fr) Procede de bouchage d'un tube d'un echangeur de chaleur a tubes droits et utilisation de ce procede.
EP0731311A1 (fr) Procédé de réparation par chemisage électrolytique d'un tube tel qu'un tube de générateur de vapeur
FR2588788A1 (fr) Procede de brasage a deplacement continu pour souder un manchon dans un tube
FR2514099A1 (fr) Procede pour fixer un manchon a l'interieur d'un tube, notamment d'un tube de generateur de vapeur de centrale nucleaire
FR2652440A1 (fr) Procede de reparation par chemisage d'un tube tel qu'un tube de generateur de vapeur.
FR2723869A1 (fr) Procede de reparation d'une liaison soudee heterogene entre une tubulure d'un composant d'un reacteur nucleaire et une tuyauterie.
FR2705047A1 (fr) Procédé et dispositif de soudage par faisceau d'électrons de deux pièces d'un composant de grande dimension et notamment d'un générateur de vapeur d'un réacteur nucléaire à eau sous pression.
FR2524110A1 (fr) Procede de fabrication d'un tube avec des conduits disposes dans sa paroi
FR2799401A1 (fr) Procede de protection et procede de renovation d'une liaison soudee heterogene entre deux elements tubulaires
FR2598210A1 (fr) Procede de reparation par soudage de tubes de generateurs de vapeur et outils correspondants.
FR2701785A1 (fr) Pièce tubulaire de traversée du couvercle de la cuve d'un réacteur nucléaire à manchette thermique démontable et procédé de contrôle.
FR2578957A1 (fr) Amelioration aux generateurs de vapeur des reacteurs nucleaires
EP0288359B1 (fr) Procédé de raccordement d'un tube droit de grande longueur à une structure et utilisation de ce procédé
EP0713049A1 (fr) Procédé de fixation résistante et étanche d'une manchette à l'intérieur d'un tube métallique et manchette de réparation d'un tube métallique

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IT LI SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19881201

17Q First examination report despatched

Effective date: 19890803

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IT LI SE

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
REF Corresponds to:

Ref document number: 3765402

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19901108

ITF It: translation for a ep patent filed
PLBI Opposition filed

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009260

26 Opposition filed

Opponent name: SIEMENS AG GRPA3 ERL S

Effective date: 19910703

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 19910912

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19910918

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19910919

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19910930

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19911003

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19911017

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19911028

Year of fee payment: 5

ITTA It: last paid annual fee
RDAG Patent revoked

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009271

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: PATENT REVOKED

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

27W Patent revoked

Effective date: 19920502

GBPR Gb: patent revoked under art. 102 of the ep convention designating the uk as contracting state
BERE Be: lapsed

Owner name: ELECTRICITE DE FRANCE SERVICE NATIONAL

Effective date: 19921130

Owner name: STEIN INDUSTRIE

Effective date: 19921130

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 87117143.5

Effective date: 19920916

PLAB Opposition data, opponent's data or that of the opponent's representative modified

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009299OPPO